CN110949359A

CN110949359A - 制动电阻过热保护方法、装置、可读存储介质及控制器

Info

Publication number: CN110949359A
Application number: CN201911337064.XA
Authority: CN
Inventors: 李希宁; 张树勋; 王秀玲; 刘世杰; 符茂林; 郭婉露
Original assignee: CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Current assignee: CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: CN110949359B

Abstract

本发明实施例提供一种制动电阻过热保护方法、装置、可读存储介质及控制器，方法包括在制动电阻投入工作后，对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值；进而计算得到温升值，并将温升值与制动电阻投入工作时的初始温度值相加，得到制动电阻投入工作后的实际温度；判断制动电阻投入工作后的实际温度是否大于预设的温度阈值，若是，则控制制动电阻退出工作。本发明通过对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值，然后根据制动电阻的固有参数，确定制动电阻的温升值，进而得到制动电阻投入工作后的实际温度，实现了在不采用制动电阻的温度传感器的前提下，对制动电阻进行过热保护。

Description

制动电阻过热保护方法、装置、可读存储介质及控制器

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，更具体地说，涉及制动电阻过热保护方法、装置、可读存储介质及控制器。

背景技术

制动电阻位于车辆的电制动电路中。为了避免制动电阻温度过高被烧损，通常设置温度传感器对制动电阻进行过热保护。具体的，参见图1，当车辆的开关驱动单元接收到再生制动控制器的制动指令后，驱动电子开关K导通，使得制动电阻R投入消耗再生制动产生的电能；随着制动的进行，制动电阻R的温度不断上升。温度传感器Rt对制动电阻R的温度进行监测。当制动电阻R的温度达到所允许的温度上限后，再生制动控制器结束制动电阻R的投入，完成对制动电阻R的过热保护。

现有的制动电阻过热保护方法，过分依赖于温度传感器，当温度传感器出现车辆可识别的故障时，制动电阻将无法使用；当温度传感器出现车辆无法识别的故障时，由于采集的制动电阻温度不可靠，使得制动电阻过热的风险加大。

发明内容

有鉴于此，本发明提出制动电阻过热保护方法、装置、可读存储介质及控制器，欲在不用温度传感器的前提下，实现对制动电阻进行过热保护的目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，提供一种制动电阻过热保护方法，包括：

在制动电阻投入工作后，对所述制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值；

根据所述积累热量值，以及所述制动电阻的比热容和质量，计算得到温升值；

将所述温升值与所述制动电阻投入工作时的初始温度值相加，得到所述制动电阻投入工作后的实际温度；

判断所述实际温度是否大于预设的温度阈值，若是，则控制所述制动电阻退出工作。

可选的，所述制动电阻的实际产热量计算过程包括：

获取制动电阻的实际电压、实际电流和电阻值中的两个，计算得到所述制动电阻的实时产热量信号。

可选的，在所述制动电阻退出工作后，还包括：

对预设的温降值进行积分，得到所述制动电阻的当前温降值；

将所述制动电阻退出工作时的实际温度减去所述当前温降值，得到所述制动电阻退出工作后的实际温度；

在所述制动电阻退出工作后的实际温度降低到实际环境温度时，赋值所述制动电阻退出工作后的实际温度为所述实际环境温度，并停止执行所述对预设的温降值进行积分，得到所述制动电阻的当前温降值的步骤。

可选的，所述温降值为：根据所述瞬间散热量，以及所述制动电阻的比热容和质量，计算得到。

第二方面，提供一种制动电阻过热保护装置，包括：

积分计算单元，用于在制动电阻投入工作后，对所述制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值；

温升计算单元，用于根据所述积累热量值，以及所述制动电阻的比热容和质量，计算得到温升值；

第一实际温度计算单元，用于将所述温升值与所述制动电阻投入工作时的初始温度值相加，得到所述制动电阻投入工作后的实际温度；

过热保护单元，用于判断所述实际温度是否大于预设的温度阈值，若是，则控制所述制动电阻退出工作。

可选的，所述积分计算单元包括：

实时产热量计算子单元，用于获取制动电阻的实际电压、实际电流和电阻值中的两个，计算得到所述制动电阻的实时产热量信号。

可选的，所述制动电阻过热保护装置，还包括：

温降计算单元，用于在所述制动电阻退出工作后，对预设的温降值进行积分，得到所述制动电阻的当前温降值；

第二实际温度计算单元，用于将所述制动电阻退出工作时的实际温度减去所述当前温降值，得到所述制动电阻退出工作后的实际温度；

第三实际温度计算单元，用于在所述制动电阻退出工作后的实际温度降低到实际环境温度时，赋值所述制动电阻退出工作后的实际温度为所述实际环境温度。

第三方面，提供一种可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现如第一方面中任意一种所述的制动电阻过热保护方法的各个步骤。

第四方面，提供一种控制器，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述程序，实现如第一方面中任意一种所述的制动电阻过热保护方法的各个步骤。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的一种制动电阻过热保护方法、装置、可读存储介质及控制器，方法包括在制动电阻投入工作后，对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值；根据积累热量值，以及制动电阻的比热容和质量，计算得到温升值；将温升值与制动电阻投入工作时的初始温度值相加，得到制动电阻投入工作后的实际温度；判断制动电阻投入工作后的实际温度是否大于预设的温度阈值，若是，则控制制动电阻退出工作。本发明通过对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值，然后根据制动电阻的固有参数，确定制动电阻的温升值，进而得到制动电阻投入工作后的实际温度，实现了在不采用制动电阻的温度传感器的前提下，对制动电阻进行过热保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为一种现有电制动电路的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种制动电阻过热保护方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种电制动电路的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种制动电阻退出工作后的实际温度计算方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种制动电阻过热保护装置的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种控制器的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例体提供一种制动电阻过热保护方法，参见图2，该制动电阻过热保护方法包括步骤：

S21：制动电阻投入工作。

在向开关驱动单元发送制动指令后，确定制动电阻投入工作，进行制动电阻的实际温度计算。制动电阻具体可以为电阻带。

S22：对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值。

在一个具体实施例中，根据制动电阻的实际电压和实际电流，计算得到制动电阻的实时产热量信号。参见图3，通过电流传感器31对制动电阻R的实际电流进行采集；通过电压传感器32对制动电阻R的实际电压进行采集。

根据制动电阻的实际电流或实际电压，以及制动电阻的电阻值，计算得到制动电阻的实际产热量信号。制动电阻的电阻值为固定参数，在制动电阻投入工作后，制动电阻的电阻值不变。

需要说明的是，计算制动电阻的实时产热量信号是周期性进行的，因此，计算得到的实时产热量信号，实际上是一个周期内的总产热量信号。具体的，在利用制动电阻的实际电压和实际电流，计算制动电阻的实时产热量信号时，是将制动电阻的实际电压和实际电流相乘后，再乘以一个周期时间，得到制动电阻的实时产热量信号。瞬间散热量是预先设定的一个值，具体的，可以通过实验得到制动电阻在多种不同工况下时，一个周期时间内的散热量，并选择最小的散热量作为瞬间散热量。

对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，具体指的是，将制动电阻投入工作以来，每个周期产生的实际产热量与瞬间散热量的差值进行累加。

S23：根据积累热量值，以及制动电阻的比热容和质量，计算得到温升值。

具体的，将积累热量值除以制动电阻的比热容后，再除以制动电阻的质量，得到制动电阻的温升值。

S24：将温升值与制动电阻投入工作时的初始温度值相加，得到制动电阻投入工作后的实际温度。

在一个具体实施例中，可以设置在制动电阻降低到实际环境温度之前，不允许制动电阻再投入工作的相应规则；这样在制动电阻投入工作时，将环境温度作为制动电阻投入工作时的初始温度值。

在另一个具体实施例中，设置相应的规则计算制动电阻退出工作后的实际温度，且只要制动电阻的实际温度不大于温度阈值，则允许制动电阻在投入工作。这样在车辆上电后，制动电阻第一次投入工作时，将实际环境温度作为制动电阻投入工作时的初始温度值；在车辆上电后，制动电阻非第一次投入工作时，将根据预设的规则计算的制动电阻退出工作后的实际温度作为制动电阻投入工作时的初始温度值。

S25：判断制动电阻投入工作后的实际温度是否大于预设的温度阈值，若是，则控制制动电阻退出工作。

本实施例提供的制动电阻过热保护方法，通过对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值，然后根据制动电阻的固有参数，确定制动电阻的温升值，进而得到制动电阻投入工作后的实际温度，实现了在不采用制动电阻的温度传感器的前提下，对制动电阻进行过热保护。

本实施例提供的一种制动电阻退出工作后的实际温度计算方法，参见图4，该方法可以包括步骤：

S41：对预设的温降值进行积分，得到制动电阻的当前温降值。

具体的，将温降值乘以制动电阻退出工作后的持续时间，即可得到制动电阻的当前温降值。在一个具体实施例中，将预设的瞬间散热量除以制动电阻的比热容后，再除以制动电阻的质量，得到温降值。

S42：将制动电阻退出工作时的实际温度减去当前温降值，得到制动电阻退出工作后的实际温度。

S43：在制动电阻退出工作后的实际温度降低到实际环境温度时，赋值制动电阻退出工作后的实际温度为实际环境温度，并停止执行S41。

需要说明的是，在实际温度降低到实际环境温度之前，步骤S41是周期性进行的；每次计算得到当前温降值后均执行步骤S42，得到制动电阻退出工作后的实际温度，进而确定制动电阻退出工作后的实际温度是否已经降到环境温度。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。例如，种制动电阻退出工作后的实际温度计算方法，可以先判断制动电阻退出工作后的持续时间是否大于预设的时间阈值，若是，则赋值制动电阻退出工作后的实际温度为实际环境温度，若否，则执行步骤S41和S42，计算得到制动电阻退出工作后的实际温度。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

本实施例提供一种制动电阻过热保护装置，参见图5，该制动电阻过热保护装置可以包括：积分计算单元51、温升计算单元52、第一实际温度计算单元53和过热保护单元54。

积分计算单元51，用于在制动电阻投入工作后，对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值。

温升计算单元52，用于根据积累热量值，以及制动电阻的比热容和质量，计算得到温升值。

第一实际温度计算单元53，用于将温升值与制动电阻投入工作时的初始温度值相加，得到制动电阻投入工作后的实际温度；

过热保护单元54，用于判断实际温度是否大于预设的温度阈值，若是，则控制制动电阻退出工作。

本实施例提供的制动电阻过热保护装置，通过对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值，然后根据制动电阻的固有参数，确定制动电阻的温升值，进而得到制动电阻投入工作后的实际温度，实现了在不采用制动电阻的温度传感器的前提下，对制动电阻进行过热保护。

在一个具体实施例中，积分计算单元包括：实时产热量计算子单元，用于获取制动电阻的实际电压、实际电流和电阻值中的两个，计算得到制动电阻的实时产热量信号。

在一个具体实施例中，制动电阻过热保护装置还可以包括：温降计算单元、第二实际温度计算单元和第三实际温度计算单元。

温降计算单元，用于在制动电阻退出工作后，对预设的温降值进行积分，得到制动电阻的当前温降值。可选的，将预设的瞬间散热量除以制动电阻的比热容后，再除以制动电阻的质量，得到温降值。

第二实际温度计算单元，用于将制动电阻退出工作时的实际温度减去当前温降值，得到制动电阻退出工作后的实际温度。

第三实际温度计算单元，用于在制动电阻退出工作后的实际温度降低到实际环境温度时，赋值制动电阻退出工作后的实际温度为实际环境温度。

本实施例提供一种控制器，参见图6，该控制器的硬件结构可以包括：至少一个处理器61，至少一个通信接口62，至少一个存储器63和至少一个通信总线64；且处理器61、通信接口62、存储器63通过通信总线64完成相互间的通信。

处理器61在一些实施例中可以是一个CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等。

通信接口62可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。通常用于在控制器与其他电子设备或系统之间建立通信连接。

存储器63包括至少一种类型的可读存储介质。可读存储介质可以为如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器等NVM(non-volatile memory，非易失性存储器)。可读存储介质还可以是高速RAM(randomaccess memory，随机存取存储器)存储器。

其中，存储器63存储有计算机程序，处理器61可调用存储器63存储的计算机程序，所述计算机程序用于：

在制动电阻投入工作后，对制动电阻的实时产热量与预设的瞬间散热量的差值进行积分，得到积累热量值；

根据积累热量值，以及制动电阻的比热容和质量，计算得到温升值；

将温升值与制动电阻投入工作时的初始温度值相加，得到制动电阻投入工作后的实际温度；

判断实际温度是否大于预设的温度阈值，若是，则控制制动电阻退出工作。

所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

图6仅示出了具有组件61～64的控制器，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

本发明实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：

所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种制动电阻过热保护方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制动电阻过热保护方法，其特征在于，所述制动电阻的实际产热量计算过程包括：

3.根据权利要求1所述的制动电阻过热保护方法，其特征在于，在所述制动电阻退出工作后，还包括：

4.根据权利要求3所述的制动电阻过热保护方法，其特征在于，所述温降值为：

根据所述瞬间散热量，以及所述制动电阻的比热容和质量，计算得到。

5.一种制动电阻过热保护装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的制动电阻过热保护装置，其特征在于，所述积分计算单元包括：

7.根据权利要求5所述的制动电阻过热保护装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的制动电阻过热保护装置，其特征在于，所述温降值为：

9.一种可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1～4中任一项所述的制动电阻过热保护方法的各个步骤。

10.一种控制器，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序；

其特征在于，所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1～4中任一项所述的制动电阻过热保护方法的各个步骤。